利用木星探测宇宙暗物质
这张完整的木星图像是2014年4月21日使用哈勃太空望远镜的3号广域相机（WFC3）拍摄的。
暗物质的属性是近几十年来一直是热议的话题。如果它是一种较重的、移动缓慢的粒子，那么在与普通物质相互作用的过程中，就应该有中微子被发射出来。一篇新论文提出，在木星附近可能能观察到这一现象。木星有足够的大引力来捕获暗物质粒子，这些粒子可以使用水切伦科夫探测器检测到。研究人员建议使用水切伦科夫探测器观察来自木星方向的中微子，其能量大概在100 MeV到5 GeV之间。
木星是太阳系中最大的行星，它大到可以吞噬其他7颗大行星，并且还会有空间剩余。木星主要由氢和氦组成，没有固体的表面。在所有行星中，木星拥有强大的磁场和重力场。它的重力场非常强大，它甚至吸引并摧毁了像1994年的Shoemaker-Levy 9这样的彗星。木星大气层活动非常活跃，巨大风暴所形成的大红斑是迄今为止最显著的特征之一。
美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam）于2022年7月拍摄的木星图像显示出了这颗太阳系最大的行星在红外光下的显著特征（高亮度表明了高海拔）：其中一个特征是位于木星赤道上方的亮带内的喷流，这是本次研究的重点。（图片来源：NASA， ESA， CSA， STScI， R。Hueso（巴斯克大学），I。de Pater（加州大学伯克利分校），T。Fouchet（巴黎天文台），L。Fletcher（莱斯特大学），M。Wong（加州大学伯克利分校），J。DePasquale（STScI））
目前来说，太阳系中的行星是我们寻找暗物质的主要场所。这种神秘的物质对所有正常的探测方法都是不可见的，但根据理论，它构成了宇宙的27％，比可见物质（宇宙占比5％）还要多（其余大部分由暗能量组成）。顾名思义，暗物质不发射、吸收或反射光，这使得它很难被观察到。它的存在是通过它对星系、星系团以及宇宙最大尺度结构的引力效应推断出来的。尽管暗物质在宇宙中的地位显赫，但其本质仍然是未知的。
研究人员在绘制暗物质地图方面取得了进展，但他们依然不知道它是什么。这是本星系团中暗物质的3D密度图，银河系由一个X标记。点代表星系，箭头表示从重建的暗物质引力势能导出的运动方向。图片来源：洪等人，doi: 10。3847/1538-4357/abf040。
暗物质以GeV为单位进行测量，因为这是高能物理学中描述粒子质量的标准方法。直到最近，探测暗物质的尝试都依赖于在探测器中与电子、质子或中子发生散射的实验。这些相互作用导致能量转移，从而揭示了暗物质的存在。
大型地下氙（LUX）暗物质探测器的视图。图中显示的是光电倍增管，它们能够探测到单个光子。这些光子的信号告诉物理学家们，他们还没有找到弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。图片来源：Matthew Kapust / 南达科他州科学与技术局
在伦敦国王学院Sandra Robles和墨尔本大学的Stephan Meighen-Berger的一篇论文中，他们提出并计算了木星内部暗物质湮灭所释放的中微子水平，以及它们是否能被现有的中微子观测站检测到。该团队还提出了一种使用水切伦科夫探测器的方法，这些探测器旨在探测高能粒子，如中微子或宇宙射线。通过捕捉它们穿过纯水时发射的切伦科夫辐射来实现：当带电粒子穿过像水这样的介质时会产生微弱的蓝光。
该团队认为，使用切伦科夫辐射探测可能会在木星上找到暗物质。木星较低的核心温度和显著的重力意味着它可以捕获暗物质并保留它。来自木星方向中微子的存在揭示了暗物质的捕获和湮灭过程。我们也使用了类似的技术来观察太阳。
木星是距离太阳第五近的行星，也是太阳系中体积最大的行星，目前已知有95颗卫星。天文学家很早就发现了这颗行星【11】 ，罗马人以他们的神称这颗行星为朱庇特【12】。古代中国则称木星为岁星【13】，取其绕行天球一周约为12年，与地支相同之故，且产生了岁星纪年法。据说，古人观察岁星呈青色，青色于“五行”属木，而命名为木星【14】【15】。
木星是颗巨行星，质量是太阳的千分之一，但却是太阳系其他行星质量总和的2。5倍。太阳系的行星中，木星和土星是气体巨星（天王星和海王星是冰巨星）。
从地球看木星，它的视星等可以达到 -2。94等，已经可以照出阴影【16】，并使它成为继月球和金星之后，是夜空平均第三亮的天体（火星在其轨道的特定点上时能短暂与木星的亮度相比）。
BY：Jeffrey L。Hunt
FY：Astronomical volunteer team
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：
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